何志雄　肖心遠　鄭少鵬　黃景鵬

摘要：交通運輸是各行各業(yè)、全球經濟共同發(fā)展的重點領域，物流運輸量的增加和交通道路的發(fā)展是一直處于“你追我趕”的狀態(tài)，同時運輸安全是交通道路發(fā)展的主要目的，而運輸安全需要多方的監(jiān)督與管理，本文章描述的是關于貨物運輸車承載量的智能管理方法。

關鍵詞：交通運輸;交通道路;運輸安全;承載量;智能管理方法

1、前言

隨著我國工業(yè)化及經濟的快速發(fā)展，物流運輸行業(yè)呈現(xiàn)高速增長。根據(jù)國家統(tǒng)計局數(shù)據(jù)，到2020年底，我國公路建設總里程達到519.81萬公里。2020年貨物運輸總量463億噸，貨物運輸周轉量196618億噸公里。數(shù)十年間，貨車一直承擔著約75%～77%的我國全部貨物運輸量。為保證交通道路的可持續(xù)發(fā)展，需對貨物運輸車的承載量加以監(jiān)督與管理，進而推動交通道路的運輸安全。其中，根據(jù)根據(jù)《中華人民共和國公路法》、《中華人民共和國道路交通安全法》的要求，對貨物運輸車輛超載做出了相關嚴格的要求，本文基于法規(guī)的要求，設計一種對貨物運輸源頭進行智能管理與監(jiān)督的系統(tǒng)。

2、“源頭自抄”系統(tǒng)框架

貨物運輸車輛的分類可以根據(jù)貨物運輸類型和運輸車輛結構來進行區(qū)分，本系統(tǒng)框架以運輸車輛結構為主，結合由工信部公示的車輛數(shù)據(jù)來判定貨物的運輸承載量是否符合規(guī)定。

2.1 運輸車輛超載無法控制的原因

以沙場為例，運輸沙石的車輛按照結構來區(qū)分，有一體車和拖掛車，不同的車輛類型輸運量不同;當運輸車進廠裝載沙石完成之后，需要通過地磅進行稱重。但是傳統(tǒng)的地磅只有簡單的稱重功能以便于收費，無法識別車輛類型，和該車輛的額定載重量，另外沙石密度小，具有一定的可壓縮性，所以往往經常出現(xiàn)超載的現(xiàn)象。

雖然有關部門會進行設卡檢查，但是往往人力資源有限，再加上車流量的增多，以及運輸車輛本身車體較大，很容易造成交通擁堵，甚至交通癱瘓。

2.2 “源頭自抄”系統(tǒng)框架設計

系統(tǒng)提取工信部公布的數(shù)據(jù)作為系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫，通過識別車輛軸數(shù)獲得額定載重量，對比地磅稱重數(shù)據(jù)，搭載出一套防止超量運載、警告響應、控制與上傳記錄等功能實現(xiàn)貨物運輸源頭進行智能管理與監(jiān)督?！霸搭^自抄”系統(tǒng)由檢測模塊、警示模塊、控制模塊和云數(shù)據(jù)系統(tǒng)四個部分組成，系統(tǒng)框圖如圖1所示。

2.2.1 檢測模塊

該系統(tǒng)包含兩個檢測模塊，一個是地磅稱重，另一個軸數(shù)測量模塊。地磅稱重用于檢測車輛裝載完貨物之后的整車質量;而軸數(shù)測量模塊是在本系統(tǒng)中占領最為重要的組成部分之一。

軸數(shù)測量模塊是以紅外激光傳感器作為主要測量部件來實現(xiàn)對車輛軸數(shù)的檢測，安裝位置在地磅兩側放置兩條移動導軌，紅外激光傳感器借助一個固定支架在導軌上移動。當車輛停穩(wěn)在地磅時，紅外激光傳感器從車輛前端往車輛后端移動，每經過一個車軸位置，傳感器的檢測信號會由“0”低電平跳轉至“1”高電平再跳回“0”低電平，依次循環(huán)則可測量出該貨物車輛的軸數(shù)。

2.2.2 云數(shù)據(jù)系統(tǒng)

該系統(tǒng)嵌入了工信部公示的《道路機動車輛生產企業(yè)及產品公告》數(shù)據(jù)，以及將檢測數(shù)據(jù)通過上傳交管部門系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以確保數(shù)據(jù)來源的權威性，也可以有主語交管部門對貨物運輸車輛的超載監(jiān)督與管理。通過檢測模塊的檢測結果，與數(shù)據(jù)庫中該車型的額定載貨量進行對比。

2.2.3 警示模塊

如果檢測數(shù)據(jù)小于數(shù)據(jù)庫的標準值，則表示沒有超載，報警器則不工作，指示燈亮綠燈，顯示屏顯示檢測通過，并記錄此次檢測數(shù)據(jù)傳輸給云數(shù)據(jù)系統(tǒng)。如果檢測數(shù)據(jù)大于數(shù)據(jù)庫的標準值，則表示車輛超載，報警器會發(fā)出警報聲和警示燈閃爍，那么此時要進行整改，即較少載貨量。

2.2.4 控制模塊

如果經檢測沒有超載，控制模塊的電機會驅動道閘欄桿打開，車輛放行;如果檢測超載，則需要車輛駕駛員下車到道閘手動啟動道閘，表示駕駛員對超載情況已知悉，并將數(shù)據(jù)通過云數(shù)據(jù)系統(tǒng)上傳交管部門系統(tǒng)，如果沒有減少載貨量再次進行檢測就直接上路，那么交管部門將可以定義車主為故意超載。

3、系統(tǒng)擬解決的問題

“源頭自抄”系統(tǒng)是基于基于道路運輸安全設計的，主要可應用于各大貨物輸出廠，對貨物運輸源頭進行智能管理與監(jiān)督。系統(tǒng)結構設計圖如圖2所示。

1-紅外激光傳感器，2-傳感器支架，3-傳感器移動軌道，4-地磅，

5-道閘控制電機，6-顯示器，7-報警器

本系統(tǒng)可以的應用目的：

（1）基于原有的地磅增設了檢測系統(tǒng)和數(shù)據(jù)系統(tǒng)，無需進行大規(guī)模的基建改造;

（2）可使用不同軸數(shù)的車輛，即車長不同的大小;

（3）協(xié)助交管系統(tǒng)智能化監(jiān)督和管理運輸車輛的承載量，防止超載，可以有效的保護道路路面，延長道路的使用年限;

（4）可以有效的降低部分交通事故的發(fā)生，當車輛超載的時候，車輛慣性會增大，制動時長會延長，所以嚴控和嚴管車輛超載是道路運輸安全極為重要的一項舉措。

4、總結

本文基于道路運輸安全設計了一種對貨物運輸源頭進行智能管理與監(jiān)督的“源頭自抄”系統(tǒng)，該系統(tǒng)將傳統(tǒng)的地磅稱重升級改造為一種智能管理設備，其中包含了智能檢測和云數(shù)據(jù)，在道路和汽車工業(yè)，以及運輸行業(yè)多領域快速發(fā)展下，本文研發(fā)設計的產品將為道路運輸安全提供一個極大的助推作用。

參考文獻：

[1]劉葉楠，陳超波.基于 MSP430 的超載車輛動態(tài)檢測儀設計[J].自動化與儀表，2018，33（5）：52- 56.

[2]程玉柱，陶克.高架橋防超載智能管理系統(tǒng)設計[J].長沙民政職業(yè)技術學院學報，2020，27（4）：123-125.

[3]吳明桂.交通運輸重特大事故的防范科技創(chuàng)新對策[J].時代汽車，2021，22：197-198.

[4]]黃錦源.對橋梁超載引發(fā)坍橋事件的思考[J].中國市政工程[J].2019，（6）：61- 63.